主题：【转帖】超声波在电镀前处理的应用

【前言】

人耳能感受到20-20000HZ范围的声波，我们把超过人耳所能感受到的声波频率以上的声波称为超声波。超声技术范围分为检测超声与功率超声两类。本文主要介绍功率超声中应用最广泛的一种—超声清洗。

超声清洗是利用每秒上万次的振动，使超声波以正压和负压重复交替变化的方式传播，在特定的清洗溶液中产生数以万计的微细气泡。由于正压和负压的作用，使气泡破裂时对空穴周围形成巨大的冲击波，放出巨大的能量，这种现象称为“空穴效应”。这就是超声波的原理。

自1951年世界第一台超声波清洗机问世，超声清洗已成为很多产品生产中必不可少的工艺环节。现已广泛应用于电镀、化纤、精密机械、轴承、发动机、液压气动元件、光学器件等方面。

【超声波在电镀前的应用】

在电镀中，前处理的目的是为了去除工件表面存在的污物及杂质，使其成为合适电镀的活性表面。电镀质量不良的原由较多是前处理不好。而前处理不好，大多未使用超声清洗设备。目前，电镀行业还不很了解超声清洗设备的实际应用，所以有必要谈一下它的使用。

超声前处理：在电镀前处理时必须根据工件的实际情况，采用适宜的方法进行有效清洗。金属基材一般分为冲压件和压铸件。冲压件上面的油污为一般冲压油，因其密度比较高所以比较容易清洗。一般可用酸洗、电解等。视厂家情况进行超声清洗则效果更佳。而锌、铝、铜等的压铸件属比较难清洗的。因压铸件中添加了各种元素，此外在成型、拉升、压延、切削、抛光的过程中还必须使用各种油品，如机油、抛光油等。对于超声波请洗机来讲，机油可以轻松去除。但抛光油分为黄油白油、绿油等，这就比较难以去除。因此，必须选择合适的超声清洗设备和清洗液。如一个材料为铜质的三角阀，抛光后即清洗，抛光油为白油、黄油，槽液温度为70℃，超声功率为1.0W/cm时,在普通清洗溶液中3-4分钟就能洗干净,得到合适的电镀表面.但在抛光油为绿油时,先必须浸泡再选用除油效果好的清洗液(本公司的德国产的S 104、鸿运除蜡水等)，槽液温度也为70℃，超声功率为1.5KW/cm时，还需4-5分钟才能得到合适的电镀表面。如为锌合金件，一般选用碱性较强的清洗液，温度在65℃-75℃之间，在2分钟（视抛光时间定）内就能除去抛光油。为了有效避免电镀过程中手指印等沾在工件的表面，我公司开发了挂具直接投入式超声清洗机，能有效提高效率解决工件在清洗中相互摩擦出现的伤痕，避免清洗后的二次污染等问题，现已得到广泛推广，并取得了电镀行业用户的认可。

  在了解基材、油污的种类后，还得了解超声功率与频率的选择和关系。超声频率一般为20-100KHZ之间。普通工件的前处理，一般采

用低频、中功率的超声清洗设备（如频率25-28KHZ、功率密度1W/cm）。

因为低频比高频在介质中容易产生空化，对于形状简单、并不十分精密的工件，此类清洗机就能满足要求。特点是噪音较大格便宜。对一些精密度较高的工件，现使用的一般都为高频（40-68KHZ）、高功率的超声清洗机。因此类清洗机对于缝隙、间隙、深孔、盲孔等表面形复杂的工件清洗效果较好。但是超声清洗的作用只是在有溶液到达的地方才能起到清洗作用。也就是说要避免深孔、盲孔中有空气，并且要注意杂质下落、油污上漂和处理清洗不到位的现象。

超声后处理：在工件镀完后虽然经过漂洗，但某些较复杂工件，特别是有缝隙、深孔、盲孔的工件（如眼镜弹簧腿）不能起到理想的作用。只有通过用超声波来去除缝隙、深孔、盲孔中残留的电镀溶液。一般在这方面可选择频率略高、功率密度一般的超声波清洗机即可。

【小结】

在应用超声波设备清洗时应注意以下问题：

（1）    超声波功率密度  超声功率密度大有利于清洗作用。

（2）    超声波频率      频率低清洗效果相应强，但是噪音大。易

损害精密零件。频率高清洗效果弱，噪音较

低，适合精密器件的清洗。

（3）清洗液的性质    清洗液的表面张力及黏度越大越不利于超声

清洗。

（4）清洗液温度      清洗液温度升高对产生空穴有利，但过高会

使空化强度降低。

（5）清洗液压力      当压力大时不易产生空穴，因此超声清洗都

是在敞口容器中进行。不易在密闭扣压容   

  器中进行。

（6）清洗液流速      清洗液静止不动有利于空穴生长和崩溃过

程的充分完成。为了避免污垢再沉积到已清

洗好的工件表面，可加快清洗液的流动但不

能过快以免降低清洗效率。

（7）清洗液中气体含量  需降低清洗液中气体含量，以免对超声波

的传播及空穴强度产生不利影响。

（8）清洗物体声学特性  吸声大的物体如布料、橡胶等用超声波清

洗效果差，而对声波反射强的材料如金属、

玻璃制品则效果较好。

  值得一提的是清洗大量污垢的工件，一般经过浸泡、喷射等进行预清洗，在清除了大量的污垢后，再用超声波清洗余下的污垢，效果更好。因此，超声功率的大小、清洗槽的设计、换能器的频率、功率选择、清洗温度及清洗液的选择，使用应多征询专业人士的意见以起到事半功倍的最佳效果。